Sistem Navigasi Inersia dan Teknologi Giroskop Serat Optik

Ikuti Media Sosial Kami untuk Mendapatkan Postingan Terbaru

Di era kemajuan teknologi yang inovatif, sistem navigasi muncul sebagai pilar fundamental, mendorong berbagai kemajuan, terutama di sektor-sektor yang sangat membutuhkan presisi. Perjalanan dari navigasi langit yang sederhana hingga Sistem Navigasi Inersia (INS) yang canggih melambangkan upaya tak kenal lelah umat manusia untuk eksplorasi dan akurasi yang tepat. Analisis ini menggali lebih dalam mekanisme rumit INS, mengeksplorasi teknologi mutakhir Giroskop Serat Optik (FOG) dan peran penting Polarisasi dalam Mempertahankan Lingkaran Serat.

Bagian 1: Menguraikan Sistem Navigasi Inersia (INS):

Sistem Navigasi Inersia (INS) menonjol sebagai alat bantu navigasi otonom, yang secara tepat menghitung posisi, orientasi, dan kecepatan kendaraan, tanpa bergantung pada isyarat eksternal. Sistem ini menyelaraskan sensor gerak dan rotasi, terintegrasi secara mulus dengan model komputasi untuk kecepatan, posisi, dan orientasi awal.

INS yang ideal mencakup tiga komponen utama:

• Akselerometer: Elemen penting ini mencatat percepatan linier kendaraan, menerjemahkan gerakan menjadi data yang dapat diukur.
• Giroskop: Komponen penting untuk menentukan kecepatan sudut, komponen ini sangat penting untuk orientasi sistem.
• Modul Komputer: Pusat kendali INS, memproses data multifaset untuk menghasilkan analisis posisi secara real-time.

Kekebalan INS terhadap gangguan eksternal menjadikannya sangat diperlukan di sektor pertahanan. Namun, sistem ini bergulat dengan 'penyimpangan' - penurunan akurasi secara bertahap, yang memerlukan solusi canggih seperti fusi sensor untuk mitigasi kesalahan (Chatfield, 1997).

Interaksi Komponen Sistem Navigasi Inersia

Bagian 2. Dinamika Operasional Giroskop Serat Optik:

Giroskop Serat Optik (FOG) menandai era transformatif dalam penginderaan rotasi, dengan memanfaatkan interferensi cahaya. Dengan presisi sebagai intinya, FOG sangat penting untuk stabilisasi dan navigasi kendaraan antariksa.

FOG beroperasi berdasarkan efek Sagnac, di mana cahaya yang bergerak berlawanan arah di dalam kumparan serat yang berputar, menunjukkan pergeseran fase yang berkorelasi dengan perubahan laju rotasi. Mekanisme yang rumit ini menghasilkan metrik kecepatan sudut yang presisi.

Komponen-komponen penting meliputi:

• Sumber Cahaya: Titik awal, biasanya laser, yang memulai perjalanan cahaya koheren.
· Kumparan Serat: Sebuah saluran optik melingkar memperpanjang lintasan cahaya, sehingga memperkuat efek Sagnac.
• Fotodetektor: Komponen ini membedakan pola interferensi cahaya yang rumit.

Urutan Operasional Giroskop Serat Optik

Bagian 3: Signifikansi Loop Serat Penahan Polarisasi:

 

Loop Serat Penahan Polarisasi (PM), yang sangat penting untuk FOG, memastikan keadaan polarisasi cahaya yang seragam, penentu utama dalam presisi pola interferensi. Serat khusus ini, yang mengatasi dispersi mode polarisasi, meningkatkan sensitivitas FOG dan keaslian data (Kersey, 1996).

Pemilihan serat PM, yang didikte oleh tuntutan operasional, atribut fisik, dan keselarasan sistemik, memengaruhi metrik kinerja secara keseluruhan.

Bagian 4: Aplikasi dan Bukti Empiris:

FOG dan INS menemukan relevansi di berbagai aplikasi, mulai dari mengatur penjelajahan udara tanpa awak hingga memastikan stabilitas sinematik di tengah ketidakpastian lingkungan. Bukti keandalannya adalah penggunaannya di Mars Rover NASA, yang memfasilitasi navigasi ekstraterestrial yang aman (Maimone, Cheng, dan Matthies, 2007).

Tren pasar memprediksi ceruk pasar yang berkembang pesat untuk teknologi ini, dengan vektor penelitian yang bertujuan untuk memperkuat ketahanan sistem, matriks presisi, dan spektrum adaptabilitas (MarketsandMarkets, 2020).

Sumbu_Yaw_Dikoreksi.svg
Berita Terkait
Giroskop laser cincin

Giroskop laser cincin

Diagram skematik giroskop serat optik berdasarkan efek Sagnac.

Diagram skematik giroskop serat optik berdasarkan efek Sagnac.

Referensi:

  1. Chatfield, AB, 1997.Dasar-dasar Navigasi Inersia dengan Akurasi Tinggi.Kemajuan dalam Astronautika dan Aeronautika, Vol. 174. Reston, VA: Institut Aeronautika dan Astronautika Amerika.
  2. Kersey, AD, dkk., 1996. "Giroskop Serat Optik: 20 Tahun Kemajuan Teknologi," dalamProsiding IEEE,84(12), hlm. 1830-1834.
  3. Maimone, MW, Cheng, Y., dan Matthies, L., 2007. "Odometri Visual pada Rover Eksplorasi Mars - Alat untuk Memastikan Penggerak dan Pencitraan Sains yang Akurat,"Majalah Robotika & Otomasi IEEE,14(2), hlm. 54-62.
  4. MarketsandMarkets, 2020. "Pasar Sistem Navigasi Inersia berdasarkan Tingkat, Teknologi, Aplikasi, Komponen, dan Wilayah - Prakiraan Global hingga 2025."

 


Penafian:

  • Dengan ini kami menyatakan bahwa beberapa gambar yang ditampilkan di situs web kami dikumpulkan dari internet dan Wikipedia untuk tujuan memajukan pendidikan dan berbagi informasi. Kami menghormati hak kekayaan intelektual dari semua pencipta aslinya. Gambar-gambar ini digunakan tanpa maksud untuk memperoleh keuntungan komersial.
  • Jika Anda yakin bahwa konten apa pun yang digunakan melanggar hak cipta Anda, silakan hubungi kami. Kami bersedia mengambil tindakan yang tepat, termasuk menghapus gambar atau memberikan atribusi yang sesuai, untuk memastikan kepatuhan terhadap hukum dan peraturan kekayaan intelektual. Tujuan kami adalah untuk mempertahankan platform yang kaya akan konten, adil, dan menghormati hak kekayaan intelektual orang lain.
  • Silakan hubungi kami melalui metode kontak berikut:email: sales@lumispot.cnKami berkomitmen untuk mengambil tindakan segera setelah menerima pemberitahuan apa pun dan memastikan kerja sama 100% dalam menyelesaikan masalah tersebut.

Waktu posting: 18 Oktober 2023